Передвижение в пространстве методом ускорения заряженных частиц.

В основе идеи лежит принцип уменьшения массы топлива за счет увеличения скорости
его истечения.
Подставив в формулу реактивного движения формулу изменения массы в зависимости от скорости, получим вот такое выражение.

Где; Mр — масса ракеты, Vр — скорость ракеты, Mт – масса топлива, Vт – скорость топлива,
С – скорость света.

Ускорять предполагается электроны либо ядра атомов, т.е. со стабильной массой и
зарядом.
Для осуществления задуманного предполагаю использовать пластинчатый ускоритель. По
принципу ускорения заряженных частиц между пластин конденсатора.
Частица переходит из камеры в камеру в момент смены полюсов за счет подаваемого
переменного напряжения с п образной характеристикой, рис 1 и 2.

Сила, действующая на частицу F=eE, где Е=U/h, h- расстояние между пластинами.
F=eU/h.
Скорость на выходе из ступени, а соответственно и на входе в другую равна
V2=V 1 +at где а-ускорение частицы, а=F/m=eU/hm .
Выразим h через t- время.
h=at 2 /2=eUt 2 /hm2
h 2 = eUt 2 /2m

Подставляем в выражение для скорости, где V 1 — начальная скорость для первой ступени
или входящая для последующих ступеней V вх .

В ходе увеличения скорости, масса частицы увеличивается согласно выражению

Находим среднеарифметическое значение между значениями на входе и выходе из
ступени и подставляем в формулу.

Где V вх — скорость на входе в ступень, V вых — скорость на выходе из ступени.

Задача решается методом подбора скорости  Vвых таким образом, чтобы в результате решения получить то же значение скорости.

Пройденное расстояние h- расстояние между отверстиями в пластинах и время t, за которое это происходит,  необходимое для выбора характеристик генератора напряжения определяем из выражения

h=t(Vвх + Vвых)/2

Приведу пример расчета ускорителя для электронов.

Рассчитываем первую ступень.
Задаем значение выходной скорости 3 10 7 м/с.
Входную скорость в первую ступень принимаем равной 0.
Получили необходимое значение напряжения равное 2.5686 103 В..
Задаемся длиной первой ступени 3 10-2 м. и получаем частоту для генератора равную 250Мгц..
Дальше меняется только скорость частиц и длина ступеней.
2-я. Vвых =0.5984 108 м/с.; h=8.9846 10-2 м.
3-я. Vвых =0.8938 108 м/с.; h=14.92 10-2 м.
4-я  Vвых =1.1844 108 м/с.; h=20.78 10-2 м.
5-я  Vвых =1.4686 108 м/с.; h=26.53 10-2 м.
6-я  Vвых =1.7442 108 м/с.; h=32.12 10-2 м.
7-я  Vвых =2.0088 108 м/с.; h=37.53 10-2 м.
8-я  Vвых =2.2597 108 м/с.; h=42.68 10-2 м.
9-я  Vвых =2.4929 108 м/с.;  h=47.52 10-2 м.
10-я Vвых =2.7027 108 м/с.; h=51.95 10-2 м.
11-я Vвых =2.8763 108 м/с.; h=55.76 10-2 м.
12-я Vвых =2.9876 108 м/с.; h=58.63 10-2 м.
13-я Vвых =2.9999 108 м/с.; h=59.87 10-2 м.

Из полученных результатов видно, что мы получаем “упор” в растущую массу частицы.

Если взять массу аппарата 10000 кг., а массу ускоряемых электронов 100 гр.(V=2.999998) то из формулы (1) следует что аппарат должен достигнуть скорости 779395 м/с.

Чем больше количество ступеней, тем больше суммарная сила, действующая на частицы, а соответственно и на ускоритель.

Сила, действующая на группу частиц находящихся в одной ступени равна F=neU/h , где n количество частиц.

Несомненно, для передвижения в пространстве таким методом необходимо соответствующее количество энергии. Одним из вариантов получения этой энергии я рассматриваю управляемую термоядерную реакцию.

Мой взгляд на эту проблему таков.

Если рассматривать две частицы обладающие зарядами q1 и q2 и летящие параллельно со скоростью V1 то можно рассчитать скорость с которой эти частицы должны лететь чтобы поле (сила сжатия) порождаемая их движением превзошла силы отталкивания частиц(кулоновские) и частицы попали в поле действия ядерных сил друг друга которые действуют на расстояниях около 10-15м.. Так как на этом расстоянии будут действовать максимальные отталкивающие силы то весь расчет следует производить на преодоление максимальных сил перед “включением”  атомных.

Сила, действующая на два параллельных проводника с током.

Где, L- рассматриваемое расстояние вдоль оси движения заряда, П- число пи.

Для перехода от проводников с током к частицам представим силу тока I как I= q/t,

где t- время прохода заряда через данное сечение. Его можно выразить через расстояние и скорость t=L/V , отсюда I=qV/L.

Подставляем в формулу.

Сила кулоновского отталкивания

Приравниваем эти две силы как условие сближения частиц.

Для условия рассмотрения двух час пренебрегаем значениями магнитной и диэлектрической проницаемости вещества M и E.

Так же из условия рассмотрения частиц в определенной зоне диаметром R и длиной L  принимаем их равными.

Отсюда из полученного уравнения выражаем V.

Принимая во внимание, что EoMo= 1/C2  где С — скорость света, получаем.

В результате данного расчета выяснено, что независимо от  зарядов, частицы достигшие значения скорости  V (параллельно летящие) должны попасть под действием сжимающей их силы, в поле действия атомных сил и возможно протекание термоядерной реакции. Для чего наиболее подходит предложенная мной схема ускорителя т.к. в ней частицы движутся группами.   

27646

Дата реєстрації авторського права

11.02.2009 бюлетень № 18

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *